專利名稱：使用煮泡離心力的用于制備飲料或液態(tài)食品的膠囊和系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于由食品物質制名一欠料或液態(tài)食品的膠嚢，利用在 容納該食品物質的膠嚢上施加的離心力來煮泡或提取該食品物質。本發(fā)明 還涉及一種用于執(zhí)4亍該方法的系統。
背景技術：
已知制備飲料，其中利用離心力來分離由煮好的咖啡和咖啡粉末組成 的混合物。這種混合物是通過將熱水和咖啡粉末混合在一起保持一確定的 時間而獲得的。然后迫使水通過篩子，粉末材料存在于該篩子上。
諸如在EP 0367600B1中，現有系統包括將咖啡粉末布置在容器中， 該容器通常是機器的不可移除部分。這種設備具有許多缺陷。首先，必須 在容器中適當地人工量取咖啡粉末。其次，4皮離心的咖啡廢料變干，并且 其必須通過刮擦容器的表面來被移除。結果，咖啡制備需要大量人工處理 并且非常費時。通常，咖啡新鮮度也可變化很大并且這會影響咖啡品質， 這是因為咖啡通常來自散包裝或者咖啡是在容器本身中由咖啡豆研磨而成 的。
另外，取決于咖啡的手動量取以及煮泡條件(例如，離心速度、容器 尺寸)，杯品質可變化很大。
因此，這些系統從來沒有實現重要的商業(yè)上的成功。 在DE 102005007852中，機器包括可移除的保持件，容器的開口杯狀 部分布置在該保持件上；其它部分或蓋子與機器的驅動軸關聯。但是，一 個缺陷是高強度的人工處理。另一個缺陷是由于缺少對粉末的量取的控制 以及缺少對咖啡粉末的新鮮度的控制，難以控制咖啡的品質。
6WO 2006/112691; FR2624364; EP0367600; GB2253336; FR2686007; EP0749713; DE4240429; EP0651963; FR2726988; DE4439252; EP0367600; FR2132310; FR2513106; FR2487661; DE3529053中描述了用于通過離 心力煮泡咖啡的其它設備。
但是，離心力對煮泡咖啡或其它食品物質的影響與使用高壓力泵的普 通"espresso"類型的煮泡方法相比存在許多優(yōu)點。在"espresso"類型的 煮泡方法中，掌控影響被分送的咖啡的提取質量的所有參數是非常困難的。 這些參數通常是壓力、隨壓力而減小的流率、也影響流動特性并且依賴于 咖啡研磨顆粒大小的咖啡粉末的壓實度、溫度、水流分布等。

發(fā)明內容
因此，需要提出一種新的提取過程和適合于該提取過程的膠嚢，其中 提取參數可被更好且更獨立地控制，從而可被更好地掌控以便控制質量。
同時，需要一種與現有技術的離心設備相比更方便的方法，該方法通 過對重要的品質參數例如容器中的劑量和新鮮度進行更高的控制來提供更 好的杯中品質。
因此，本發(fā)明的膠嚢是用于通過利用煮泡離心力使水通過膠嚢中容納 的食品物質來由該物質制M料或液態(tài)食品的膠嚢，所述膠嚢包括 容納預定劑量的物質的封殼，
用于使所述膠嚢連接到外部旋轉驅動裝置的裝置，其中所述裝置被構 旋轉位置。
在一實施例中，所述膠嚢的連接裝置優(yōu)選地包括從所述膠嚢突出的管 狀部分。
在另一實施例中，所述連接裝置包括至少一個凹部。 在再一實施例中，所述腹嚢的表面包括不平整部分/粗糙部分 (roughened portion)。
不平整部分因此對于能夠驅動膠嚢旋轉的設備的驅動表面提供足夠的阻力。
在又一實施例中，所述膠嚢的表面包括帶齒結構。
在太*日日W —爪女而-昉奩白.；ilS早存."^者冶.'冶汰離開膠橐的開口裝
置，其中當膠嚢被驅動旋轉時，所述開口裝置在被離心力移動的液體的作 用下打開。
例如，該開口裝置形成用于煮泡液體的至少一個徑向出口。
優(yōu)選地，所述膠嚢具有一外展設計(flared design),并且在所述外展 設計的較大側面處或附近定位或產生所述至少一個徑向出口 。此設計和出 口布置促進了被離心的煮泡液體在膠嚢中的流動、該液體的收集以及從膠 嚢中的移除。
在一適宜的實施例中，可通過在所述膠嚢的至少一個可撓曲的部分上 施加屈曲作用的離心力獲得所述出口 。
所述膠嚢可包括杯狀體部和封閉該體部的蓋。
例如，可撓曲的部分是閉合時作用在膠嚢的表面上的彈性唇緣。該可 撓曲的唇緣與膠嚢的至少一個壁成一體。其可與膠嚢的一部分、即膠嚢的 蓋或體部一起被用塑料模制。該唇緣例如可插入膠嚢的周邊凹腔或凹槽中。 該凹槽可在該體部或蓋中形成。唇緣可在形成凹槽的位置的相對部分、即 膠嚢的蓋或體部上形成。
在另一個模式中，本發(fā)明涉及一種膠嚢，該膠嚢用于通過利用煮泡離 心力使水通過所述膠嚢中容納的物質來制4^欠料或液態(tài)食品，所述膠嚢包 括
容納預定劑量的物質的氣密封殼，
布置在所述封殼的周邊處的至少一個出口 ，所述至少一個出口用于在 離心力被施加到所述膠嚢中時使得煮泡液體離開膠嚢。
在此模式下，在膠嚢中提供用于煮泡液體的預先制成的徑向出口。例 如，在蓋和/或體部中提供一系列狹縫。當膠嚢被驅動旋轉時，煮泡液體可
通過該狹縫，而固體顆粒^:保留在膠嚢中。根據出口的大小，附加過濾層 可,皮用于過濾液體。此外，膠嚢可包括用于在膠嚢中傳輸水的注射管狀部分。該管狀部分 具有在膠嚢的表面上的進水口和在膠嚢的凹腔中內部連通的出水口 。優(yōu)選 地，該膠嚢具有外展的側壁。優(yōu)選地，所述出水口接近膠嚢的底部，使得 水在底部側到達容納物質的凹腔內部。該底部指的皿嚢的參照外展i殳計 的較窄側。
該膠嚢可容納用于制備一份或至多兩份飲料的一定劑量的物質。所述 膠嚢容納研磨咖啡粉末、速溶咖啡或茶。
本發(fā)明還涉及一種用于通過利用離心力使水通過過濾容器中容納的食
品物質來由該物質制備飲料或液態(tài)食品的系統，所述系統包括 包括如下裝置的設備 -用于將水引入容器的供水裝置， -用于驅動容器進行離心旋轉的驅動裝置，
-用于在所述設備中與所述供水裝置和驅動裝置成操作關系布置和定 位容器的參考定位裝置(referencing means )。
根據本發(fā)明的一個方面，所述容器由包括如下裝置的膠嚢形成，該裝 置用于將膠嚢連接到驅動裝置。
該設備還包括用于接合所述膠嚢的連接裝置的互補連接裝置。
該術語"密封"膠嚢指的是，該膠嚢由具有阻氣性質的材料制成，且 以流體密封的方式被密封，從而防止空氣進入膠嚢中。此外，該膠嚢優(yōu)選 地容納有改善膠嚢中的物質的新鮮度的惰性/不活潑氣體。該膠嚢還可以包 裹有外部保護膜。
優(yōu)選地，該膠嚢容納用于制備一份或兩份(例如杯)飲料的一定劑量 的物質?！┐罅媳娜萘客ǔＴ诖蠹s25到U0mL之間。
用于一杯咖啡的物質劑量例如可以是在4到8克之間的焙烤和研磨咖啡。
應指出，通過這種方法獲得驚人的改善的煮泡結果，其能夠導致杯中 咖啡固體的量高于加壓的"espresso"類型的方法。在不受理論限制的情況 下，認為水流通過離心作用更均勻地分布，且相比于使用正壓力的傳統方法，其在咖啡床層中產生較少的或不產生優(yōu)選流動路徑。
膠嚢中的食品物質可以是研磨咖啡粉、速溶咖啡或茶。
該膠嚢優(yōu)選地^皮以至少5000 rpm、更優(yōu)選地高于7000 rpm的離心速 度驅動旋轉。用于研磨咖啡粉末的離心速度在1000和16000 rpm之間。令 人驚訝的是，在如此高的轉速下，獲得改進的咖啡脂(coffee crema )。與 含水更多的具有更大氣泡大小的使用常規(guī)方法獲得的一般脂相比，該脂具 有更多的乳脂濃度，類似于油和水的真實乳狀液。
當然，速度還依賴于食品配料的性質。對于茶葉，離心速度優(yōu)選地低， 以提供浸泡而不是壓力提取。特別地，對于茶葉，離心速度在10和1000 rpm 之間，更優(yōu)選地在50和500 rpm之間。
膠嚢可包括密封蓋。該密封蓋可包括柔性膜。該膜可包括由聚合物、 鋁和/或鋁合金制成的阻氣和支承層。
膠嚢還可包括杯狀體部，密封蓋密封到該杯狀體部上。該杯狀體部還 包括阻氣材料。其可以是金屬例如薄鋁和/或塑料。
在另一個實施例中，膠嚢由兩個密封的柔性箔制成。該箔可被對稱地 布置，形成兩個相同側面。
本發(fā)明的方法包括在基本無壓力的情況下將熱水引入膠嚢的操作?？?使用吸氣或汽化的原理通過供水機構來傳送水。
可選擇地，對于較高的流動一致性，可使用低壓泵例如蠕動泵或隔膜 泵等來引入熱水。
該方法還包括如下操作，在該操作期間在水杯引入密封膠嚢之前或之 時制成至少一個徑向出口 。
該出口可在該膠囊的蓋上^it刺穿。出口還可在膠嚢的側壁上被刺穿。 在一種模式下，多個出口是通過在膠嚢的周向區(qū)域刺穿形成的。此方 法具有需要簡單膠嚢的優(yōu)點。出口的數量可被選擇以控制飲料的流率。由 于出口被連續(xù)地沿徑向定向，形成被排出膠嚢的煮泡液體的高壓層或射流。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的方法中，煮泡液體還^L收集以形成可被引導至杯
中的液態(tài)食品或飲料的均勻流。
10其促進了煮泡液體越過物質到膠嚢出口的排放。
在另一個可能的方面，膠嚢具有可回彈地附裝到杯狀體部的剛性蓋。 該蓋可以是塑料的。蓋和體部可經由徑向可撓曲的密封裝置連接，該密封 裝置在離心作用下打開以允許食品液體通過。例如，可撓曲的密封裝置可 包括接合到杯狀體部的座部中的蓋的至少 一個周邊塑料唇緣，反之亦然。


本發(fā)明的其它特征將在下文對附圖的詳細說明中顯現。
圖l是本發(fā)明的系統的示意圖2是本發(fā)明的系統的處于打開位置且插有膠嚢的煮泡模塊的示意
圖3是本發(fā)明的系統的處于閉合位置且封裝有膠嚢的煮泡模塊的示意
圖4是第一實施例中本發(fā)明的系統的詳細截面圖5是本發(fā)明的設備的另一實施例的分解圖6示出了可用于根據圖4或圖5的本發(fā)明的設備中的密封的膠嚢；
圖7示出了在本發(fā)明的系統中在使用后的膠嚢；
圖8是第二實施例中本發(fā)明的系統的詳細截面圖9示出了圖8的系統的細部；
圖IO示出了圖8和圖9的系統中的膠嚢的杯狀體部的截面圖11示出了該杯狀體部的夾緊邊緣的詳細視圖12示出了圖IO的杯狀體部的細部、即接合連接的截面圖13示出了圖12的細部的平面圖14示出了圖8和圖9的系統中的膠嚢的蓋的截面圖15示出了圖14的蓋的可撓曲密封裝置的詳細視圖16示出了根據另一實施例的膠嚢的杯狀體部的截面圖17示出了圖16的杯狀體部的細部的截面圖；圖18示出了連接于圖16和17的實施例的膠嚢體部的膠嚢的蓋的截面
圖19示出了圖18的蓋的細部；
圖20示出了密封的膠嚢和用于移除膠嚢的密封的操作模式； 圖21示出了4艮據另一可能的實施例的本發(fā)明的系統的示意圖； 圖22示出了才艮據再一實施例的系統的示意圖； 圖23示出了根據又一實施例的系統的示意圖； 圖24示出了根據本發(fā)明另一模式的膠嚢的視圖； 圖25示出了根據本發(fā)明又一實施例的本發(fā)明的系統的煮泡模塊處于 閉合位置時的示意圖。
具體實施例方式
在圖1中更概括地示出了本發(fā)明的系統l。該系統包^i殳備2和膠嚢3。 該設備具有煮泡模塊4,膠嚢可以插入該模塊中以被煮泡，并在使用后被 移除以丟棄(例如用于廢棄或再利用)。該模塊與容納新鮮水或可選擇地 熱水的貯水器5流體連通?？梢栽?jC路中提供諸如低壓泵6的流體傳輸裝 置，以將水從l&水器傳輸至模塊。此外提供一熱水器7,以將水加熱至所 需溫度。應指出，水可以在貯水器自身中加熱，且可以通過汽化作用從貯 水器傳輸。水可以低壓或基本無壓地供入模塊4。例如在模塊入口 8處可 以設想比大氣壓力高0至2巴之間的壓力。
煮泡模塊4可包括用于將膠嚢保持于模塊中的預定位置的參考定位裝 置40、 41。該膠嚢可以保持在略微傾斜的位置以促使煮泡液體向煮泡液體 出口 9的流出。例如相對于豎直方向的傾斜角度可以在2至65度之間。該 參考定位裝置可以包括膠囊保持件410和注射蓋400。保持件410和蓋400 都安裝成沿旋轉軸線I旋轉。該膠嚢保持件包括具有所要接納的膠嚢的形 狀的凹腔。該蓋設計成以可移除的方式靠著膠囊保持件安裝。可以在模塊 中形成一液體通道42，以使液體能夠從該膠嚢排出并收集入固定的出口 9。
驅動裝置10設置成用于驅動蓋400和膠嚢保持件410共同旋轉，且該
12膠嚢也因此旋轉。為此，該驅動裝置包括具有軸的電機ll,該軸連接于膠
嚢保持件以驅動膠嚢保持件41旋轉。由于該蓋40安裝于膠嚢保持件41 上，所以該蓋以與膠嚢保持件相同的速度被驅動旋轉。
該設備的收集裝置的表面在溫度方面可被調節(jié)，從而使流出膠嚢的煮 泡液體維持適當的溫度且在到達杯子之前不變涼。為此，蓋組件40和/或 膠嚢保持件組件41可與加熱元件46相關聯，以例如通過電熱絲或厚膜等 將膠嚢保持件維持在加熱后的調節(jié)溫度。
圖2和圖3示出了該膠嚢的離心作用的原理的詳細視圖。該設備包括 具有保持件410的膠嚢保持件組件41，該保持件具有插有膠嚢3的截頭錐 形的殼體44。該保持件通過軸承/支承件43沿旋轉軸線I安裝。該注射蓋 組件40設置有內部蓋400,該內部蓋400可以在設備閉合時以可沿軸線I 樞轉的方式安放于蓋組件40的固定支承部分401上(圖3 )。
蓋組件和膠嚢保持件組件沿橫向軸線A在如圖2所示的打開位置和圖 3的閉合位置之間相關聯。
注射蓋40內表面布置有刺穿結構450,該刺穿結構具有刺穿膠嚢的注 入側30的功能。設置有水注入裝置或噴頭50，該水注入裝置或噴頭橫穿 注入側30且包括用于將7JC從水路導入膠嚢的注水管。該水注入裝置50優(yōu) 選地位于膠嚢中心。因此水能在膠嚢蓋30和膠嚢底部31間的位置處注入 膠嚢。水注入裝置的出口相比于靠近蓋而言更靠近底部31，從而水能首先 潤濕膠嚢底部區(qū)域中的物質。該蓋還包括在徑向位置處安置于蓋的內側上 的出口刺穿元件51。優(yōu)選地，多個刺穿元件51沿蓋的周邊均勻布置。此 外，該膠嚢包括傾斜的側壁32，該側壁沿刺穿元件51刺穿的周邊開口或 出口的方向從底部31向頂部30變寬。該蓋還設置有收集組件52，該組件 包括圍繞膠嚢的周邊開口的內室53和一管嘴530,該管嘴形成用于將液態(tài) 食品的飲料導入接受器或杯子中的管。應指出，該設備的上部40和下部 41之間不需要密封結構。由于水依靠重力作用被推動，水徑向且均勻地流 入膠囊的側壁32,以向膠嚢周邊橫過物質和向上沿側壁32到達周邊開口 。 該煮泡液體因此沖擊收集組件52的外表面，并因此被收集并仍然依靠重力作用被推入收集管嘴530。該系統的優(yōu)點在于具有較低的軸向壓力，從而 對高機械閉合力具有較小的要求。該技術相對簡單，因為工作在低電流下 的電機足以提供實施該煮泡過程所需的動力。此外可以使用諸如是"熱水 瓶，，(thermos)或氣體的多種類型的加熱裝置。
圖4示出了本發(fā)明的更復雜的系統。該系統包括與沿下軸承43安裝的 中心旋轉桿45相關聯的膠嚢保持件41,該軸承由支座46支承。桿45的 下端聯接有旋轉電機ll。在相對側，蓋40沿中空旋轉桿48聯接于上軸承 47，用于使水通過導管49橫穿旋轉桿48進入膠嚢中。該旋轉桿45安裝于 該系統的上部框架60上。在蓋40的側面上定位有一系列針狀物51，以在 該膠嚢的上側的周邊形成小的穿孔。針狀物的數量可設定在5至50之間， 優(yōu)選地在10至30之間。針狀物的數量越多，液體的分配可以越均勻。當 針狀物51接合于膠嚢中時，該蓋由膠嚢本身驅動旋轉，該膠嚢通過轉動體 45驅動。
該轉速可以設定成介于大約1000至20000 rpm之間。為此，在設備中 設置有用于調整轉速的控制單元C (圖1),該轉速根據要煮泡的々大料而 不同。轉速越高，膠嚢中液體施加的離心壓力越大，壓緊于膠嚢側壁上的 物質越多。同樣，速度越高，液體在膠嚢中的停留時間越少。
例如對于茶，轉速可以最低以4吏得能夠實現7JC緩慢傳輸通過茶葉團塊 并實現沏茶。
對于研磨咖啡，該速度應該較高，即，高于5000rpm，優(yōu)選地在大約 8000-16000 rpm的范圍內，從而在杯中的咖啡固體含量和脂的質量方面實 現最佳提取條件。令人驚訝地發(fā)現，與通過使用標準espresso煮泡方法相 比，得到的脂更加呈乳脂狀。
因此，根據要煮泡的飲料的種類，該控制單元能夠被編程以調節(jié)最佳 離心條件。例如，該控制單元可與能夠識別膠嚢種類、即espresso、 lungo、 卡布奇諾(cappuccino)、拿鐵(latte )、茶等的膠嚢識別系統相關聯， 并根據插入設備中的膠嚢來調整速度和/或其它煮泡參數(例如水溫)。
煮泡液體收集于支座46的收集室52中，并通過收集管9排出。圖5示出了另一實施例，其中，注射蓋40通過卡口式連接裝置55或 任何等效連接裝置連接于膠嚢保持件41。在該實施例中，只需要一個下軸 承(未示出)。膠嚢保持件41和蓋40由此連接在一起，且都沿下方的旋 轉軸45旋轉。該膠嚢保持件包括用于接納該膠嚢的凹腔550。該注射蓋然 后通過卡口裝置55沿螺旋形上緊力連接于膠嚢保持件。例如，該卡口裝置 可包括蓋上的一系列徑向伸出的突出部，其適配于膠囊保持件的邊緣上承 載的一系列鉤件中?？梢酝ㄟ^布置于蓋上側的夾緊部61實現上緊。然而， 該組件必須使液體從蓋和保持件之間通過。因此蓋和保持件之間的密封接 合是不希望的。也可確保預先限定的間隙，以用于通過蓋和保持件間的分 界面上的預定尺寸的狹槽或凹部來控制煮泡液體的流出。
也可以圍繞煮泡封殼40、 41布置比膠嚢保持件大的杯狀的收集組件 46，以用于收集煮泡液體。該收集組件支承于該設備的連接有電機ll的基 座62上。在杯(狀的收集組件的)側面設有一液體導管9，該導管略微向 下傾斜以使液體向接受器(例如飲料杯)的方向流動。
圖6和圖7示出了可適配于根據圖2至5的不同實施例的設備的膠嚢。 在圖6中，該膠嚢7包括杯狀體部70,該杯狀體部具有向上取向的側壁76 和底壁77。該側壁構成促進煮泡液體在內部的收集的錐形部分。該杯狀體 部終止于向外升高且密封有蓋71的上緣72。該蓋可以是數微米的柔性可 刺穿的鋁和/或塑料的膜。該蓋可以焊接于該杯狀體部的上緣72上。需要 指出，該膜和杯狀體部優(yōu)選地包括諸如是鋁或EVOH的阻氣層。
該膠嚢容納從下列中選取的物質，包括研磨咖啡、速溶咖啡、茶、 諸如是奶制或非奶制成分的增白劑(whitener)、清涼茶(草藥茶，herbal tea)、營養(yǎng)物質、烹調配料及其混合物。
圖7示出了設備中在物質煮泡完畢后的膠嚢。穿過該蓋穿刺一中央進 水口 73以使水注入裝置50通過。在蓋的側壁上與內部凹腔相通地穿刺出 口 74,以4吏煮泡液體流出膠嚢。
參考圖8和9說明本發(fā)明的另一實施例。在該實施例中，膠嚢8包括 其自身的入流和出流裝置。更具體地，該膠嚢包括塑料制成的杯狀體部80，
15其上固定有塑料蓋81。該蓋可以通過圖9、 14和15中更詳細說明的密封 裝置82沿體部的邊緣緊緊夾于該體部上。該密封裝置用作閥。更具體地， 該體部的邊緣包4舌周邊凹槽83，該凹槽由向上立起的兩個小的并4亍的和圓 形的壁部分形成。為此，該蓋具有形成插入凹槽83中的唇緣84的周邊的 壁部分。該唇緣84可以由較厚的圓化的形狀85結束，以在殼體中凹槽83 的表面上產生閉合壓力，必須克服該壓力以使液體通過凹腔或環(huán)形凹槽 83。該密封唇緣84設計成使得其能夠在液體的作用下在凹槽中打開用于煮 泡液體的徑向通道，在該液體被離心時(該液體)打開(該通道)。
蓋的周邊設置有適配于杯狀體部的外緣87上的第二閉合唇緣86。該 第二唇緣86設計成提供蓋在膠嚢的杯狀體部上的鎖定。為此，該唇緣86 包括壓在杯狀體部邊緣的外表面87上的增大部分860。
該第二唇緣86產生用于將蓋連接于杯狀體部上的卡緊作用，且最終還 形成煮泡液體通過所需要克服的第二障礙。由該系列唇緣84、 86和凹槽 83形成的曲折路徑在煮泡液體上產生高的剪切力。該第二唇緣也可由促使 煮泡液體流動的徑向狹縫(未示出)橫穿。對于咖啡，這可能導致產生較 厚且較穩(wěn)定的脂。應指出，在膠嚢的較簡單的結構的情況下可省略該唇緣。
膠嚢的蓋的中央設置有水流分配構件，該水流分配構件由從蓋伸出的 管狀部分88形成。該管狀部分88具有可安裝于該系統的注射蓋40的注水 導管49上的進水口 89。該管狀部分88結束于由膠嚢凹腔內的多個向外導 向的狹槽構成的流動分配裝置880。多個狹槽分布于管狀部分88的自由端。 該管狀部分可以抵接該杯狀體部的底面，以便為狹槽劃分邊界和用于沿多 個徑向方向引導水。例如，狹槽的數量可以介于2和10之間。因此，來自 頂部的水將橫穿管子88，并將沿圖9中標識的箭頭B的徑向方向在狹槽處 離開該管。應指出，7JC優(yōu)選地接近膠嚢底部并且沿從底部至頂部的方向(即， 在蓋和杯狀體部之間)注入，從而確保諸如是咖啡粉末的物質的適當潤濕， 煮泡液體從頂部離開膠嚢。
根據該實施例的圖8至15的膠嚢8還可以包括用于夾緊膠嚢底部并從 而使該膠嚢能夠由設備適當地驅動進行旋轉運動的裝置840。為此，該裝置840包括在膠嚢底部中突出的小的管狀部分，設備的旋轉驅動裝置的互 補的管狀部分450可插入該小的管狀部分中。
設備的驅動裝置還包括與用于接納膠嚢底部的支座451聯接的驅動軸 45。當然，該夾緊裝置的形狀可以具有很多不背離本發(fā)明的范圍的其它變 型。圖12和13示出了具有中央凹部841和從中央凹部841伸出的四個弓 形凹部842、 843、 844、 845的夾緊結構840。該夾緊結構形成一鎖，該鎖 中適配有膠嚢保持件451的互補接合結構450,即，鑰匙。該膠嚢和膠嚢 保持件的互補形狀使得既能夠實現用于高速驅動該膠嚢旋轉的傳動功能， 又能實現用于確保只有適合于該系統的膠嚢才能被使用和被成功煮泡的安 全性功能。
在圖8和9的實施例中，如上述模式中一樣，設備自身包括用于使注 射蓋和膠嚢451的支座能夠連同膠嚢3旋轉的上、下軸承43、 47。具有杯 520的收集組件52圍繞該膠嚢，該杯由側壁和底壁521及上閉合蓋件522 形成。該蓋件還用于接納上軸承43,同時下部杯520具有用于接納下軸承 47的中央凹部。該杯520和蓋件522可以流體密封的方式裝配，以避免煮 泡液體的不可控制的投射。因此，可設置連接裝置523,諸如是0形環(huán)524 的對流體密封的密封元件也可用于確保兩部分間的密封。也可設置一飲料 出口管(未示出)，以將々大料排出收集組件。
如圖8所示，該i殳備的驅動裝置包括聯接于驅動軸或驅動連接器45 的下部電機ll,該驅動軸或驅動連接器自身又連接于膠嚢保持件451。應 指出，膠嚢保持件可以是筒單的板式支座或盤451或杯狀支座。
圖8和圖9的系統的煮泡操作可以筒述如下
提供上述容納一定劑量的物質的膠嚢3。該膠嚢可以用焙烤和研磨咖 啡填充。當蓋件移開時將該膠嚢插入杯520,并放置于膠嚢保持件451上， 使得接合結構450的接合結構適配于膠嚢底部的凹部840中。將蓋件522 向杯520靠近和連接，然后將注射蓋40連接或聯接于膠嚢的蓋81，水導 管89開始與膠嚢的注水管88連通。當該設備處于圖8的閉合狀態(tài)時，水 可以通過管狀部分88以低壓注入或只是被泄入管路。優(yōu)選地，在膠嚢由該
17設備的旋轉驅動裝置驅動旋轉之前， 一些水泄入，以開始潤濕膠嚢中容納 的物質。然后控制單元啟動電機，從而驅動膠嚢高速旋轉，以實現離心煮 泡操作。在離心力的作用下，粉狀物質趨向于徑向地壓緊，而水被迫流經
物質。這導致物質既緊實又^L水完全潤濕。由于高速旋轉運動，離心力均 勻地施加于物質的團塊上。因此，與^f吏用壓力泵在物質床層上或通過物質 床層施壓的常規(guī)方法相比，水的分布更均勻。結果，通過物質的優(yōu)選流動 路徑的風險較小，通過優(yōu)選流動路徑會導致不完全潤濕并因此不完全提取 的區(qū)域。使用研磨咖啡粉末時，到達膠嚢內壁的液體將是液態(tài)咖啡提取物。 該液態(tài)提取物隨后被迫沿膠嚢側壁向上流動直至密封裝置82。密封裝置82 因而受到由在離心作用下的液體施加的開口力。這導致趨向于向外彎曲的 唇緣在表面85和凹槽的內表面之間產生通道。類似地，第二唇緣也被迫彎 曲，或者可選擇地可能會例如通過用于使液體溢出膠囊的預先制成的狹縫 允許一定的泄漏。該液體因此能流經小的周邊凹槽83，并能流出膠嚢。煮 泡液體從而可以由收集器52收集，并從設備導出至接受器中。
圖16至19示出了根據本發(fā)明的膠嚢的另一實施例。該膠嚢具有杯狀 體部80，該杯狀體部在其外表面處包括同樣的夾緊裝置840,以用于使膠 嚢能在該設備中被驅動旋轉。該膠囊還包括圖18和19中所示的蓋81。與 上述模式的膠嚢相反，該蓋81和杯狀體部80通過諸如超聲波焊接的永久 連接手段連接。被離心的煮泡液體能通過設置于杯狀體部的向上突出的邊 緣880上的一系列狹縫810流動。該狹縫定尺寸成使其作為過濾器，以用 于保留諸如是研磨咖啡顆粒的固體微粒，而使液體離開膠嚢。該蓋與裝配 到蓋81的徑向凹槽840中的邊緣880連接(圖19)。圖17還示出有小的 凹痕(indent) 830,其用作能在超聲波焊接期間熔化的能量引導裝置。在 本模式中，該膠嚢不包括撓曲密封唇緣，而是簡單地具有用于使煮泡液體 橫過膠嚢的狹縫810。該模式的膠嚢可以在圖8和9示出的設備中使用。
圖20中示出了本發(fā)明的密封膠嚢。與上述模式所述的相同，該膠嚢由 杯狀體部80形成，蓋81組裝到該杯狀體部。該蓋的進水口 89由密封膜 890覆蓋。位于蓋和杯狀體部之間的徑向出口區(qū)域也由密封膜891覆蓋。應指出，相同的密封膜可以覆蓋進水口 89和煮泡液體的出口區(qū)域兩者。該 密封膜891可以是沿蓋和杯狀體部之間的線進行密封的顯啟元件(tamper evidence element),例如是粘性膜的帶子。該帶子可以在機器中由切割工 具910、諸如刀片或等效裝置進行切割。當膠嚢被驅動旋轉時(如箭頭C 所示)，該切割工具靠近而接觸帶子，因此自動切割該帶子。該膠嚢由此 不再密封，液體可以如前所述通過該膠嚢的徑向邊緣流出膠嚢。應指出， 該密封膜也可以由可剝離的粘性材料制成，從而使用者自己可以將其移除。 根據圖21,該系統還可在旋轉動力的作用下通過吸氣將水注入。為此，
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設備取向成使得該貯水器位于膠嚢下方，且水通過在膠嚢中心產生的真空 進行傳輸。該注水管還將接合于膠嚢內部，向上直至優(yōu)選接近于更窄的一 側或底部的區(qū)域，從而使水能潤濕全部物質諸如研磨咖啡粉末。
應指出，該膠嚢可以使其側壁向下變寬地布置。圖22中的系統相似， 但只不過其膠嚢的取向相反且向上變寬。
在圖21和22的實施例中，7K優(yōu)選靠近膠嚢更窄的一側、即與變寬側 相對地注入，從而使液體沿膠嚢的較寬一側的方向流經物質并隨后流出膠 嚢。
圖23示出了本發(fā)明的另一膠嚢。該膠嚢包括用于將其連接于設備的外 部旋轉驅動裝置的裝置。為此，膠嚢在其至少一個外表面上具有帶齒結構 75。該膠嚢具有體部70，其包括可以由上部膜71密封的上緣72。該帶齒 結構包括位于膠嚢的體部的邊緣或邊沿72的下方的多個齒。該齒沿膠嚢的 體部的整個周邊布置。膠嚢的體部可以由塑料和/或鋁或鋁合金制成。例如， 其可以通過注射塑料或由鋁深沖壓凈皮才莫制。例如齒的形狀可以是略微三角 形、卵形、矩形或金字塔形。應指出，該齒可以由任何其它等效結構替代, 例如一系列的浮凸和/或中空的元件。例如可以設想狹縫、銷或小的針狀物。
本身接納圖23的膠嚢的設備包括具有互補形狀的帶齒表面。圖24示 出了適于接納圖23的膠嚢的膠嚢保持件44。該膠囊保持件具有內部設置 中空齒440的凹腔。該中空齒布置成配合膠嚢的外表面上的齒750。應指出，圖23的連接或接合結構可以替代圖8和9中的膠嚢的結構或 者相對應。
圖25中示出了本發(fā)明的煮泡系統的另一實施例。不同之處在于，除主 要的水導管50之外設置有用于在收集組件52中添加一定體積的水的水旁 路導管500?？稍陔x心煮泡操作之前、期間或之后在膠嚢中添加一定體積 的水。該旁路導管終止于旋轉的蓋400的上表面。該蓋400的上表面可以 包括諸如是徑向凹槽或凹部的水分配結構，以促使水向收集組件的表面的 流動。控制單元可以控制被添加體積的水的輸送，以便在咖啡提取物通過 離心作用被輸送的同時添加該體積(的水)，從而使々大料頂部產生的泡沫 不會#^皮壞。
本發(fā)明的系統和方法提供了與普通方法和設備相比具有較高固體含量 的顯著的煮泡結果。該結果可以在膠嚢和膠嚢間再現。驚人地是，脂可被 顯著改善，具有更富乳脂、更穩(wěn)定和更濃厚的質感。
當然，本發(fā)明可包括許多變型，這些變型都被包含在所附的權利要求 的范圍內。
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權利要求
1.一種膠囊，所述膠囊用于在離心煮泡設備中通過利用煮泡離心力使水通過所述膠囊中容納的食品物質來從該物質制備飲料或液態(tài)食品，所述膠囊包括容納預定劑量的物質的封殼，用于使所述膠囊接合到離心煮泡設備的外部旋轉驅動裝置的裝置，其中所述裝置被構造成在所述膠囊的旋轉期間提供對轉矩的阻力，以便將所述膠囊維持在基準旋轉位置。
2. 根據權利要求l的膠嚢，其特征在于，所述接合裝置包括從所述 膠嚢突出的管狀部分。
3. 根據權利要求1或2的膠嚢，其特征在于，所述接合裝置包括至 少一個凹部。
4. 根據權利要求l的膠嚢，其特征在于，所述膠嚢的接合裝置包括 在所述膠嚢的表面的不平整部分。
5. 根據權利要求l的膠嚢，其特征在于，所述膠嚢的所述接合裝置 包括帶齒結構。
6. 根據前述任一項權利要求的膠嚢，其特征在于，所述膠嚢包括用 于允許煮泡液體離開膠嚢的徑向開口裝置。
7. 根據權利要求6的膠嚢，其特征在于，所述開口裝置形成或產生 至少一個徑向出口。
8. 根據權利要求7的膠嚢，其特征在于，所述膠嚢具有外展設計， 在所述外展設計的較大側處或附近定位或產生所述至少一個徑向出口 。
9. 根據權利要求7或8的膠嚢，其特征在于，提供有一系列徑向出口 。
10. 根據權利要求7或8的膠嚢，其特征在于，當膠嚢被驅動旋轉時， 在被離心力移動的流體的作用下，所述出口裝置打開以便產生所述至少一 個出口。
11. 根據權利要求10的膠嚢，其特征在于，所述出口裝置在離心力作用下打開以便產生至少一個出口，所述離心力在所述膠嚢的至少一個可 撓曲的部分上施加屈曲作用。
12. 根據權利要求11的膠嚢，其特征在于，所述可撓曲的部分是閉 合時作用在膠嚢的表面上的彈性唇緣。
13. 根據權利要求12的膠嚢，其特征在于，所述唇緣插入膠嚢的周 邊凹腔中。
14. 根據前述任一項權利要求的膠嚢，其特征在于，所述膠嚢包括注 射管狀部分。
15. 根據權利要求14的膠嚢，其特征在于，所述管狀部分具有在膠 嚢的表面上的進水口和在膠嚢的凹腔中內部連通的出水口 。
16. 根據權利要求13的膠嚢，其特征在于，所述出水口接近或者接 觸膠嚢的底部。
17. 根據前述任一項權利要求的膠嚢，其特征在于，所述膠嚢容納用 于制備一份或兩份々大料的一定劑量的物質。
18. 根據前述任一項權利要求的膠嚢，其特征在于，所述膠嚢容納研 磨咖啡粉末、速溶咖啡或茶。
19. 一種膠嚢，所述膠嚢用于在離心煮泡單元中通過利用煮泡離心力嚢包括:一 一 ,''、容納預定劑量的物質的封殼，在離心作用下打開以允許煮泡液體離開膠嚢的打開裝置。
20. 根據權利要求19的膠嚢，其特征在于，所述打開裝置包括有回 彈性的閥。
21. 根據權利要求20的膠嚢，其特征在于，所述打開裝置包括與所 述膠囊的壁成一體的至少一個徑向可撓曲的唇緣。
22. 根據權利要求21的膠嚢，其特征在于，所述膠嚢包括連接到杯 狀體部的蓋，所述可撓曲的唇緣是該蓋的一部分。
23.根據權利要求21或22的膠嚢，其特征在于，所述可撓曲的唇緣插入該體部的周邊凹槽中。
24. 根據權利要求21的膠嚢，其特征在于，所述膠嚢包括連接到杯 狀體部的蓋，所述可撓曲的唇緣是該體部的一部分。
25. 根據權利要求24的膠嚢，其特征在于，所述可撓曲的唇緣插入 所述蓋的周邊凹槽中。
26. —種膠嚢，所述膠嚢用于通過利用煮泡離心力使水通過膠嚢中容 納的物質來制備々大料或液態(tài)食品，所述膠嚢包括容納預定劑量的物質的氣密封殼，布置在所述封殼的周邊的至少一個出口 ，所述至少一個出口用于在離 心力被施加到所述膠嚢中時使得煮泡液體離開膠嚢。
27. 根據權利要求26的膠嚢，其特征在于，提供有一系列狹縫。
28. 根據權利要求26或27的膠嚢，其特征在于，所述膠嚢包括連接 到杯狀體部的蓋。
29. 根據權利要求28的膠嚢，其特征在于，所述至少一個出口布置 在膠嚢的杯狀體部的外展設計的較大側處或附近。
30. 根據權利要求26-29中任一項的膠嚢，其特征在于，密封膜覆蓋 所述至少一個出口，以使膠嚢在使用前氣密。
31. 用于通過利用離心力使水通過過濾容器中容納的食品物質來從 該物質制備々欠料或液態(tài)食品的系統，所述系統包括包括如下裝置的設備-用于將水引入容器中的供7K裝置，-用于驅動容器進行離心旋轉的驅動裝置，-用于在所述設備中與所述供水裝置和驅動裝置成操作關系布置和定位容器的參考定位裝置， 其特征在于，所述容器由膠嚢形成，該膠嚢包括用于將膠嚢以可移除的方式連接到 驅動裝置的裝置，其中所述裝置被構造成在所述膠嚢的旋轉期間提供對轉矩的阻力，以^1將所述膠嚢維持在基準旋轉位置。
32. 根據權利要求31的系統，其特征在于，所述設備還包括用于接 合所述膠嚢的連接裝置的互補連接裝置。
33. 根據權利要求31或32的系統，其特征在于，所述膠嚢的連接裝 置包括如下結構中的任一個從所述膠嚢突出的短管狀部分、至少一個凹 部、不平整部分、帶齒結構或它們的組合。
34. 根據權利要求33的系統，其特征在于，所述膠嚢具有能回彈地 附裝到杯狀體部的塑料蓋。
35. 根據權利要求34的系統，其特征在于，所述蓋和所述體部經由 徑向可撓曲的密封裝置聯接，該密封裝置在離心作用下打開以允許食品液 體通過。
36. 根據權利要求35的系統，其特征在于，所述可撓曲的密封裝置 包括接合在座部中的至少 一個周邊塑料唇緣。
37. 根據權利要求33的系統，其特征在于，所述膠嚢具有焊接在杯 狀體部上的塑料蓋，在所述蓋和/或體部上提供徑向出口 ，以允許煮泡液體 離開膠嚢。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膠囊(3)，所述膠囊(3)用于在離心煮泡單元(2)中通過利用煮泡離心力使水通過膠囊中容納的物質來從該物質制備飲料或液態(tài)食品，所述膠囊(3)包括容納預定劑量的物質的封殼；在離心作用下打開以允許被煮泡的液體離開膠囊的打開裝置(82)。該膠囊還包括用于將膠囊接合到離心煮泡設備的外部旋轉驅動裝置(45，451)的裝置(840)，其中，所述接合裝置被構造成在膠囊的旋轉期間提供對轉矩的阻力，以將膠囊保持在基準旋轉位置。
文檔編號A47J31/00GK101686770SQ200880018888
公開日2010年3月31日 申請日期2008年4月21日 優(yōu)先權日2007年6月5日
發(fā)明者A·約阿基姆, A·雷塞爾, J-P·德尼薩爾 申請人:雀巢產品技術援助有限公司